上海地区儿童甲状腺功能检测指标参考区间的建立

GXF360 2017-06-10

展开全文

上海地区儿童甲状腺功能检测指标参考区间的建立

李怀远1，蒋黎敏2，钱悦平3，傅启华2，李冬1

[1. 同济大学附属同济医院检验科，上海 200065；2. 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心检验科，上海 200127；3. 贝克曼库尔特商贸（中国）有限公司临床诊断部，上海 200335]

摘要：目的建立上海地区儿童甲状腺功能检测指标——促甲状腺激素（TSH）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）和游离甲状腺素（FT4）的参考区间。方法选取2014年8月至2015年7月于上海地区9家医院就诊的4 d～17岁健康儿童720名，按年龄分为6组，每组120名。血液收集后离心，血清-20 ℃冷冻保存，使用贝克曼库尔特UniCel DxI 800免疫分析系统进行测定。依据美国临床实验室标准化协会（CLSI）C28-A3文件及国际临床化学和检验医学联合会（IFCC）的相关要求制定参考区间的合理方法和可靠依据，以非参数法确定TSH、FT3和 FT4的95％参考区间（百分位数范围为2.5％～97.5％，可信区间为90％）。结果各组按年龄段划分参考区间为：A组（4 d～＜1个月），TSH 0.53～18.91 μIU/mL，FT32.42～5.67 pmol/L，FT411.85～33.81 pmol/L；B组（1～＜12个月），TSH 0.75～5.75 μIU/mL，FT34.21～8.16 pmol/L，FT49.40～19.54 pmol/L；C组（1～＜5岁），TSH 0.63～6.20 μIU/mL，FT33.54～6.90 pmol/L，FT49.32～18.40 pmol/L；D组（5～＜10岁），TSH 0.58～5.39 μIU/mL，FT33.97～7.83 pmol/L，FT410.65～19.23 pmol/L；E组（10～＜14岁），TSH 0.39～5.36 μIU/mL，FT34.27～8.55 pmol/L，FT49.80～19.64 pmol/L。F组（14～17岁），TSH 0.48～5.06 μIU/mL，FT33.14～6.15 pmol/L，FT49.57～18.27 pmol/L。A组新生儿与相邻的B组参考区间分布比较，差异有统计学意义（Z＞3）；各组内不同性别间TSH、FT3、FT4水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结论建立了上海地区4 d～17岁健康儿童按年龄分组TSH、FT3和 FT4的参考区间。利用以上参考区间能够解释儿童甲状腺功能的检测结果，有助于诊断、治疗和监测甲状腺功能减低症、甲状腺功能亢进症、甲状腺炎、甲状腺肿及甲状腺肿瘤等疾病。

关键词：促甲状腺激素；游离三碘甲状腺原氨酸；游离甲状腺素；参考区间；儿童

儿童甲状腺功能检测是一项复杂又重要的系统性医疗活动，而儿童甲状腺功能在其生长过程中发生着动态变化。对儿童甲状腺功能试验的解释与成人相似，但需注意下丘脑-垂体-甲状腺轴的成熟度，故引用的数据与成人有所不同。应用时要考虑特定年龄段的参考值，对参考值的解释是基于从胎儿到成年甲状腺的生理状态之上的[1]。厂方说明书一般只提供＞18岁健康成人的参考区间，近年来各儿童医院越来越重视根据检测系统建立适合自己实验室的参考区间，加拿大早已倡议建立全世界可用的儿科学的参考区间[2]。

材料和方法

一、研究对象

研究对象为医院就诊的4 d～17岁儿童及青少年，设立调查问卷。（1）纳入标准：①产科出生；②体检科体检；③非“排除标准”所列疾病如呼吸道感染、消化不良等就诊的对象。（2）排除标准：①有早产、甲状腺肿大、甲状腺病史或家族史；②服用过影响甲状腺功能药物；③患垂体疾病、生长发育迟缓、肥胖等内分泌疾病，先天性心脏病，神经系统疾病，代谢病，自身免疫系统疾病；④甲状腺过氧化物酶抗体（thyroid peroxidase antibody，TPOAb）或甲状腺球蛋白抗体（thyroglobulin antibody，TGAb）阳性。

本研究于2014年8月至2015年7月间在上海9家医院收集样本，完成调查问卷并符合筛选标准者720名，其中男366名、女354名。所有纳入者血、尿常规均正常，肝、肾功能均正常。根据年龄分成6组，每组120例：A组（4 d～＜1个月）；B组（1～＜12个月）；C组（1～＜5岁）；D组（5～＜10岁）；E组（10～＜14岁）；F组（14～17岁）。各组内男女平均分布，每年龄段例数平均分布。

二、仪器与试剂

仪器为UniCel DxI 800全自动免疫分析系统（美国Beckman-Coulter公司）。各配套试剂批号：促甲状腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）为427162，游离三碘甲状腺原氨酸（free triiodothyronine，FT3）为429256，游离甲状腺素（free thyroxine，FT4）为427162，TPOAb为428266，TGAb为428005。各校准品定标物批号：TSH为428212，FT3为489906，FT4为429956，TPOAb为489804，TGAb为430967。质控物为IMMUNOASSAY CONTROL level 2 and 3（批号1375EC、1364EC）（英国Randox公司）。

三、方法

参考美国临床实验室标准化协会（the Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）C28-A3文件[3]及国际临床化学和检验医学联合会（the International Federation of ClinicalChemistry and Laboratory Medicine，IFCC）的相关要求进行研究。本研究为多中心实验，各中心使用统一的调查表，样本收集完全后，由1个中心单独进行所有样本的检测，检测项目为TSH、FT3、FT4、TPOAb和TGAb。

1.样本采集与处理在室温下采集血样本，2 h内以2 205×g离心10 min，离心后血清转移至塑料离心管储存于-20 ℃，每个样本至少500 μL血清，同时编号。样本无黄疸、无溶血、无脂血；＜1个月的婴儿，胆红素＜171 μmol/L可纳入。跨院运输样本时避免反复冻融，在分析前仅融化样本1次。

2.检测质量保证（1）批内不精密度性能验证：参考CLSI EP5-A2文件[4]，选择新鲜高值、低值混合血清样本进行验证实验，每个浓度样本连续重复测定20次，计算出均值（x ）、标准差（s）和变异系数（coefficient of variation，CV）。（2）批间不精密度性能验证：使用新鲜低值、高值混合血清，每日1个分析批次，每一水平重复测定3次，进行5 d测定，计算出x 、s和CV[4]。（3）室间质量评价：参加上海市室间质量评价计划，反馈分析图表，保证各项目的正确度。

四、统计学方法

1.离群值在参考值评估领域中，Dixon提出了一种离群值测试方法，即D/R比值[3]，当某个观测值的D值≥1/3R值时，该值应当作为离群值被剔除。D值是极大/或极小值与相邻值之间的绝对差值，而R值是指所有观测值的全距，即极大值与极小值间的差值。

2.参考区间的分组采用Z检验[3]。根据性别或年龄等其他类型分组，每组例数在120例以上，可以尝试性别或年龄的分组，分别计算Z值（公式1）和Z*值（公式2）。

式中和分别是2个组的均值和分别是2个组的标准方差，n1和n2则是2个组的参考样本含量。如Z值＞Z*值，则2个组的参考区间需要分组。如果2个组原始数据分布严重不对称，正态化后再用Z检验。注意任何2个均值间的差异有统计学意义就必须用更严格的Z检验重新进行检验。同时，如果标准差s2较大，应检查它是否＞1.5倍的s1；如果性别或年龄分组不存在，那么只需计算总体样本含量的参考区间，提供1个参考区间统一使用。

3.计算参考区间采用SPSS 17.0软件进行统计分析。对每组数据计算2.5％～97.5％范围作为参考区间。不同年龄组性别之间的比较采用方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、精密度性能验证结果与室间质量评价

1.各浓度批内和批间精密度 CV均低于厂家声明的总不精密度值（＜10％）。各项目批内不精密度的验证结果见表1，各项目批间不精密度的验证结果见表2。

表1 各项目批内不精密度的验证结果（n=20）

项目低值血清高值血清x CV（％） x s s CV（％）TSH （μIU/mL）0.63 0.03 4.76 7.14 0.29 4.06 FT4（pmol/L）9.74 0.34 3.49 26.93 0.75 2.78 FT3（pmol/L）3.86 0.12 3.11 10.45 0.43 4.11

表2 各项目批间不精密度的验证结果（n=20）

2.室间质量评价参加上海市临床检验中心2014至2015年室间质量评价，每次5个质控物，TSH、FT3和FT4均合格。

二、各组参考区间结果

剔除TPOAb或TGAb阳性样本和离群值，计算各年龄组甲状腺功能检测指标的参考区间。

1.各年龄组TSH参考区间及各组间的比较 A、B 2组比较，参考区间分布差异有统计学意义（Z=7.79，Z*=3）；B、C 2组，C、D 2组、D、E 2组和E、F 2组比较，参考区间分布差异无统计学意义（Z＜3）；各相邻2组的标准差比值＜1.5。见表3。

表3 各年龄组TSH参考区间分布的比较

组别年龄例数TSH（μIU/mL）Z值P50P2.5P97.5 A组4 d～＜1个月1204.470.5318.91 B组 1～＜12个月1202.190.755.75ZA、B=7.79 C组 1～＜5岁1202.100.636.20ZB、C=0.18 D组 5～＜9岁1202.140.585.39ZC、D=0.19 E组 9～＜14岁1202.100.395.36ZD、E=0.48 F组 14～17岁1201.820.485.06ZE、F=0.64

2.各年龄组FT3参考区间及各组间的比较 A、B 2组，B、C 2组，C、D 2组、D、E 2组和E、F 2组比较，参考区间分布差异有统计学意义（Z＞3）；各相邻2组的标准差比值＜1.5。见表4。

表4 各年龄组FT3参考区间分布的比较

组别年龄范围例数FT3（pmol/L）Z值P50P2.5P97.5 A组4 d～＜1月1204.362.425.67 B组 1～＜12月1206.364.218.16ZA、B=19.96 C组 1～＜5岁1205.383.546.90ZB、C=9.66 D组 5～＜9岁1205.773.977.83ZC、D=3.74 E组 9～＜14岁1206.194.278.55ZD、E=3.43 F组 14～17岁1204.863.146.15ZE、F=12.03

3.各年龄组FT4参考区间及各组间的比较 D、E 2组比较，参考区间分布差异无统计学意义（Z＜3）；A、B 2组，B、C 2组、C、D 2组和E、F 2组比较，差异有统计学意义（Z＞3）；各相邻2组的标准差比值＜1.5。见表5。

表5 各年龄组FT4参考区间分布的比较

组别年龄范围例数FT4（pmol/L）Z值P50P2.5P97.5 A组4 d～＜1月12020.8411.8533.81 B组 1～＜12月12013.65 9.4019.54ZA、B=11.44 C组 1～＜5岁12012.65 9.3218.40ZB、C=3.63 D组 5～＜9岁12013.7810.6519.23ZC、D=3.13 E组 9～＜14岁12014.05 9.8019.64ZD、E=1.27 F组 14～17岁12013.12 9.5718.27ZE、F=4.61

4.各年龄组不同性别间甲状腺功能指标的比较各年龄组不同性别间TSH、FT4、FT3水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表6。

表6 各年龄组不同性别间TSH、FT4、FT3水平的比较

组别例数（男性/女性）TSH（μIU/mL）FT4（pmol/L）FT3（pmol/L）男性女性男性女性男性女性A组60/605.01±2.274.97±4.3321.37±6.0119.92±5.884.29±0.824.13±0.82 B组60/602.37±1.022.46±1.3614.09±2.5713.72±2.116.52±0.886.35±0.93 C组69/512.45±1.412.30±1.4113.09±2.3813.06±2.545.33±0.785.33±0.90 D组59/612.53±1.162.12±0.8713.87±2.1114.24±2.155.74±0.935.74±0.91 E组60/602.33±1.162.24±1.2014.28±2.5414.56±2.456.17±0.976.12±0.82 F组58/622.12±1.182.03±1.1113.16±2.3313.45±2.084.87±0.704.67±0.77

讨论

TSH受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（thyrotropin-releasing hormone，TRH）的正反馈调节和血清甲状腺素（thyroxine，T4）浓度的负反馈调节，当血清T4，尤其是FT4降低或升高时，可引起TSH升高或降低，故TSH是甲状腺功能检测的一项重要指标[1]。随着更敏感的第3代增强化学发光法TSH检测技术的应用，无须再进行TRH刺激试验。儿童甲状腺激素具有其特有的生理特性，在婴儿期和儿童期三碘甲状腺原氨酸（triiodothyronine，T3）、T4、FT3、FT4水平进行性下降，但TSH浓度在出生后短暂上升，随后则相对稳定，但与青春期发育又有一定相关性[5]。

本研究数据显示A组新生儿TSH水平最高，显著高于B组婴幼儿；其他相邻各年龄组之间TSH水平差异无统计学意义（Z＜3），说明婴幼儿在下丘脑-垂体-甲状腺轴的发育成熟后，负反馈机制发挥重要作用。TSH浓度随年龄增长逐渐下降，趋于保持相对稳定的水平。这与梁雁等[5]报道的婴儿出生后随着年龄增加其甲状腺激素水平下降，而TSH水平在出生后升高，此后则保持相对稳定的结论相一致。KRATZSCH等[6]的研究结果显示，受出生后寒冷刺激的新生儿TSH会出现短暂升高，3～4 d后受T4的负反馈抑制作用而下降。KALOUMENOU等[7]的研究较全面地评估了碘充足地区5～18岁儿童和青少年的甲状腺功能，并探讨性别、年龄、青春期和肥胖对甲状腺功能可能的影响。他们指出女生的TSH、FT4和总T3（total triiodothyronine，TT3）与年龄呈负相关，男生仅TT3与年龄呈负相关。在青春期，女生TSH、T4、TT3水平较低，而男生仅TT3水平较低；女生的TSH值仅青春期比男生低（P＜0.05）。

本研究结果显示，相邻各年龄组FT3参考区间各不相同；5～＜14岁年龄段儿童的FT4水平保持相对稳定，与FT3水平不完全一样。当血浆甲状腺激素升高，尤其是FT4降低或升高时，通过反馈抑制垂体分泌TSH并阻断对TRH的反应[1]，FT4水平保持相对稳定，同时影响了TSH的水平；FT3不参与此负反馈机制。TSH、FT3、FT4水平在各年龄组内性别间差异无统计学意义，与文献报道[8]基本一致。

国外已有关于年龄为1 d～19岁儿童甲状腺功能指标参考区间的报道[8]。国内少有在同一研究中针对此参考区间作全年龄段儿童的报告，用的标准也不尽统一[10-11]。本研究参考推荐文件，采用性能可靠的主流检测系统建立的参考区间对国内同行有借鉴价值。

参考文献：

[1] 刘杉，熊丰，雷培芸. 儿童甲状腺疾病实验室检查及其临床意义[J]. 中国实用儿科杂志，2011，26（9）：662-665.

[2]JUNG B，ADELI K. Clinical laboratory reference intervals in pediatrics：the CALIPER initiative[J]. Clin Biochem，2009，42（16-17）：1589-1595.

[3]Clinical and Laboratory Standards Institute. Defining，establishing，and verifying reference intervals in the clinical laboratory[S]. C28-A3，CLSI，2008.

[4]Clinical and Laboratory Standards Institute. User verification of performance for precision and trueness[S]. EP15-A2，CLSI，2005.

[5]梁雁，魏虹，王慕逖. 甲状腺疾病的实验室检查[J].中华儿科杂志，2006，44（9）：662-665.

[6]KRATZSCH J，PULZER F. Thyroid gland development and defects[J]. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab，2008，22（1）：57-75.

[7]KALOUMENOU I，DUNTAS LH，ALEVIZAKI M，et al. Gender，age，puberty，and BMI related changes of TSH and thyroid hormones in schoolchildren living in a long-standing iodine replete area[J]. Harm Metab Res，2010，42（4）：285-289.

[8] KAPELARI K，KIRCHLECHNER C，W，et a1. Pediatric reference intervals for thyroid hormone levels from birth to adulthood：a retrospective study[J]. BMC Endocr Disord，2008，27（8）：15.

[9]卓广超，王昊. 杭州地区2～6岁健康儿童血清垂体-甲状腺轴激素正常参考范围调查[J]. 中华内分泌代谢杂志，2011，27（3）：240-241.

[10]王华新，于水江，左志昌，等. 儿童促甲状腺激素地区性参考区间建立与临床应用[J]. 中国误诊学杂志，2008，8（19）：4543-4545.

[11]林来祥，孙毅娜，李永梅，等. 我国部分地区8～10岁学龄儿童甲状腺功能指标的参考值范围[J].中华内分泌代谢杂志，2013，29（1）：42-45.

Establishment of the reference intervals of thyroid function for children in Shanghai

LI Huaiyuan1，JIANG Limin2，QIAN Yueping3，FU Qihua2，LI Dong1. [1. Department of Clinical Laboratory，Tongji Hospital，Tongji University，Shanghai 200065，China；2. Department of Clinical Laboratory，Shanghai Children's Medical Center，Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai 200127，China；3. Diagnostics Division，Beckman Coulter Commerial Enterprise（China） Co.，Ltd.，Shanghai 200335，China]

Abstract：ObjectiveTo establish the reference intervals of thyroid stimulating hormone（TSH），free triiodothyronine（FT3） and free thyroxine（FT4） for children in Shanghai.MethodsA total of 720 healthy children of 4 d to 17 years old from 9 hospitals in Shanghai were enrolled from August 2014 to July 2015. These children were classified into 6 groups according to ages and 120 cases were in each group. After centrifugation，serum specimens were frozen at -20 ℃. The levels of TSH，FT3and FT4were determined by Beckman Coulter DxI 800 automated immunoassay system. The reference intervals of TSH，FT3and FT4were established according to the Clinical and Laboratory Standards Institute（CLSI） C28-A3 and the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine（IFCC） guidelines. Nonparametric methods were used to establish the 2.5th and 97.5thpercentiles for reference intervals and 90％ confidence interval.ResultsThe ages of Group A-F were 4 d -＜1 month，1-＜12 months，1-＜5 years，5-＜10 years，10-＜14 years and 14-17 years，respectively. The reference intervals of Group A were TSH 0.53-18.91 μIU/mL，FT32.42-5.67 pmol/L and FT411.85-33.81 pmol/L. The reference intervals of Group B were TSH 0.75-5.75 μIU/mL，FT34.21-8.16 pmol/L and FT49.40-19.54 pmol/L. The reference intervals of Group C were TSH 0.63-6.20 μIU/mL，FT33.54-6.90 pmol/L and FT49.32-18.40 pmol/L. The reference intervals of Group D were TSH 0.58-5.39 μIU/mL，FT33.97-7.83 pmol/L and FT410.65-19.23 pmol/L. The reference intervals of Group E were TSH 0.39-5.36 μIU/mL，FT34.27-8.55 pmol/L and FT49.80-19.64 pmol/L. The reference intervals of Group F were TSH 0.48-5.06 μIU/mL，FT33.14-6.15 pmol/L and FT49.57-18.27 pmol/L. There was statistical significance for reference interval distribution between Group A and B（Z＞3）. The TSH，FT3and FT4reference intervals for sex in all age groups showed no statistical significance（P＞0.05）.ConclusionsThe reference intervals of TSH，FT3and FT4are established for healthy children of 4 d to 17 years old in Shanghai. The reference intervals above can explain the results of thyroid function，which can improve the diagnosis，treatment and monitoring of hypothyroidism，hyperthyroidism，thyroiditis，goiter and thyroid neoplasm for children.